Сдвиговый регистр 74hc165 — это интегральная схема, предназначенная для ввода данных в микроконтроллер или другие цифровые устройства. Он используется для расширения количества входов и позволяет передавать информацию по одному биту за раз.
Принцип работы сдвигового регистра 74hc165 основан на использовании серийного ввода данных. Устройство имеет два входа: «Data» и «Clock». Когда на входе «Data» появляется сигнал, то внутренний регистр начинает запоминать его. Затем, с каждым тактом сигнала на входе «Clock» данные сдвигаются вправо, что позволяет записать новый бит и удалить старый. Таким образом, можно передать 8 бит данных за 8 тактов.
Сдвиговые регистры 74hc165 широко используются в различных устройствах, требующих расширения входов, например, для клавиатур, электронных замков, датчиков и др. Они обеспечивают удобный способ считывания большого количества информации с помощью небольшого количества пинов микроконтроллера. Кроме того, сдвиговые регистры позволяют упростить схему подключения и снизить затраты на проводку и компоненты.
Буферный сдвиговый регистр 74HC165
Принцип работы буферного сдвигового регистра 74HC165 основан на принципе последовательного сдвига данных. Микросхема имеет входы для данных, тактового сигнала, сигнала сброса и сигнала захвата данных. При поступлении сигнала захвата данных, информация со входов регистра считывается и запоминается. Последовательность сигналов тактового сигнала приводит к сдвигу битов: каждый новый бит сдвигается на одну позицию и полностью заменяет предыдущий.
Буферный сдвиговый регистр 74HC165 широко используется в электронике для считывания значений с кнопок, переключателей, ручек и других устройств. Он позволяет сократить количество используемых пинов микроконтроллера, что особенно актуально при разработке систем с ограниченным количеством пинов. Благодаря последовательному считыванию данных, можно подключить несколько буферных сдвиговых регистров и получить возможность считывать еще больше значений.
При использовании буферного сдвигового регистра 74HC165 необходимо правильно настроить последовательность сигналов тактового сигнала, сигнала сброса и сигнала захвата данных. Также необходимо правильно подключить пины входов и выходов регистра к соответствующим устройствам.
В заключение можно сказать, что буферный сдвиговый регистр 74HC165 является удобным и эффективным инструментом для расширения возможностей микроконтроллеров и других устройств. Он позволяет подключать большое количество входных сигналов, используя всего несколько пинов, что значительно упрощает проектирование и повышает гибкость системы.
Принцип работы
Принцип работы состоит в том, что сдвиговый регистр считывает каждый бит информации от внешних источников и сохраняет его в своих внутренних регистрах. Затем, при запросе микроконтроллера, сдвиговый регистр передает сохраненные значения битов в микроконтроллер параллельно.
Сигналы считываются последовательно, начиная со старшего бита и заканчивая младшим. Сдвиговый регистр может передавать данные в микроконтроллер с одним тактовым импульсом. Таким образом, общее количество импульсов будет равно количеству битов в регистре.
Преимущество использования сдвигового регистра заключается в возможности экономить контакты микроконтроллера, так как он может считывать несколько входных сигналов через только два контакта вместо множества контактов. Кроме того, использование сдвигового регистра значительно упрощает схему подключения и позволяет сделать систему более компактной.
Сдвиговые регистры широко используются во многих областях, включая автоматизацию, электронику, робототехнику и другие. Они позволяют эффективно считывать и управлять большим количеством входных и выходных сигналов, что делает их незаменимым инструментом в различных проектах.
Структура регистра 74HC165
Основными элементами регистра 74HC165 являются три-стадийные RS-триггеры, которые используются для хранения входных данных. При поступлении положительного сигнала на вход CLK данные сдвигаются вправо от Q0 до Q7. При этом, значение данных на входе Q7 передается на вход Qbar следующего триггера.
Вход CE (разрешение) используется для управления работой регистра. При подаче низкого уровня на вход CE данные не сдвигаются и хранятся в триггерах, а при подаче высокого уровня на вход CE считывается новое значение данных на входе и происходит сдвиг.
Выходы Qout и Qbar являются параллельными и позволяют одновременно считать значение всех входных данных регистра.
Внутренняя структура регистра довольно простая, что обеспечивает его высокую надежность и устойчивость к помехам. Регистр 74HC165 очень полезен в различных схемах, где требуется считывать данные с множества входов одновременно и последовательно.
Входы и выходы регистра 74HC165
Регистр 74HC165 имеет два основных входа: вход данных (DS) и тактовый вход (SH_CP). Вход данных (DS) служит для передачи битовых значений данных в регистр. Когда на входе DS поступает логическая единица (HIGH), то соответствующий бит данных считывается и записывается в регистр. Если на входе DS находится логический ноль (LOW), то данные на входе регистра не изменяются.
Тактовый вход (SH_CP) используется для синхронизации операций считывания данных в регистр. При наличии тактового импульса на входе SH_CP, текущее значение на входе DS считывается и сохраняется в регистре. Каждый тактовый импульс заставляет регистр переключать данные на выходе.
Регистр 74HC165 имеет последовательный выход (QH’ — QH), который предоставляет последовательный доступ к записанным данным. На одном шаге работы регистра, данные сдвигаются справа налево, чтобы освободить место для новых данных, поступающих через вход DS. Таким образом, последовательный выход регистра обновляется с каждым тактовым импульсом на входе SH_CP.
Кроме того, регистр 74HC165 имеет общий выход сдвига (QH), который представляет собой последний бит считанных данных. Этот бит остается неизменным при каждом тактовом импульсе и предоставляет возможность узнать состояние входа DS на момент считывания данных в регистре. Таким образом, общий выход сдвига (QH) может использоваться для определения статуса входа DS.
Принцип работы внешнего сигнала
Внешний сигнал, который нужно считать с помощью сдвигового регистра 74hc165, подключается к входам D0-D7 регистра. Данные на этих входах передаются по последовательности, начиная с D0, и затем сохраняются в регистре. Когда необходимо считать сохраненные данные, генерируется сигнал считывания (пульс) на входе SH/LD, что приводит к переносу данных из регистра во внутренний регистр сдвига. Далее, с помощью сигналов CLK (регистр сдвига) и QH (выход регистра сдвига), информация последовательно считывается из регистра сдвига и передается на входы микроконтроллера или другого устройства.
Принцип работы внешнего сигнала с сдвиговым регистром 74hc165 позволяет эффективно считывать несколько входных сигналов с помощью всего одного микроконтроллера. Такой подход особенно полезен, когда количество доступных входов на микроконтроллере ограничено, например, при проектировании системы с кнопками или переключателями.
Применение регистра 74HC165
Регистр 74HC165 имеет широкий спектр применений в различных электронных устройствах. Он может использоваться для считывания множества входных сигналов и передачи данных в микроконтроллер или другой устройство для дальнейшей обработки.
Одна из основных областей применения 74HC165 — это считывание кнопок или переключателей. Регистр может считывать состояние множества кнопок или переключателей, выводя их данные последовательно на выход. При нажатии на кнопку или переключатель, соответствующий бит в регистре меняется на единицу. Таким образом, 74HC165 позволяет считывать множество входных сигналов, используя только несколько контрольных линий микроконтроллера или другого устройства.
Еще одна распространенная область применения регистра 74HC165 — это расширение количества входов у микроконтроллера. Микроконтроллеры обычно имеют ограниченное количество входных пинов, поэтому если требуется считывать большое количество входных сигналов, регистр 74HC165 может быть использован для расширения количества доступных пинов. Регистр может считывать данные с множества входных линий и передавать их последовательно на один или несколько пинов микроконтроллера.
Также регистр 74HC165 может использоваться вместе с другими периферийными устройствами, такими как сдвиговый регистр 74HC595. Совместное использование этих двух регистров позволяет не только считывать множество входных сигналов, но и управлять множеством выходных сигналов. Например, с помощью регистра 74HC165 можно считывать состояние кнопок, а с помощью регистра 74HC595 управлять светодиодами или другими выходными устройствами.
В целом, регистр 74HC165 является полезным и универсальным устройством, которое может быть использовано во множестве различных приложений. Он позволяет считывать состояние множества входных сигналов и передавать их на другие устройства для дальнейшей обработки. Благодаря своей простоте и низкой стоимости, 74HC165 широко применяется в различных электронных системах.